4 августа 1969 года на пустынной парковке в городе Вальехо, штат Калифорния, происходит жестокое нападение на молодую пару. Неизвестный преступник открывает огонь, оставив после себя лишь хаос и вопросы. Спустя несколько недель в редакциях ведущих газет появляются загадочные послания, написанные таинственным автором, который именует себя Зодиаком. В письмах он требует опубликовать на первых полосах зашифрованный код, якобы раскрывающий его личность, угрожая в противном случае лишить жизни двенадцать ни в чём не повинных людей.
К расследованию этого запутанного дела, помимо сотрудников полиции из различных штатов, присоединяются опытный журналист San Francisco Chronicle Пол Эйвери и начинающий художник-карикатурист Роберт Грейсмит, также работающий в газете. Их знания и интуиция становятся важным подспорьем в поисках неуловимого маньяка. Однако прежде чем сыщики успевают добиться значительного прогресса, Зодиак вновь напоминает о себе, совершая очередное дерзкое преступление.